可見光通信技術，獲得突破：實現高達2.2Mb/s的數據傳輸速率

2020-07-18 博科園

科學家正在用一種全新有機LED來突破數據速度的界限。一個由紐卡斯爾大學專家組成的國際研究小組，通過使用一種新型有機發光二極體(OLED)開發了一種能夠達到2.2Mb/s數據傳輸速率的可見光通信(VLC)裝置。為了達到這個速度，科學家們創造了一種新的遠紅/近紅外溶液處理有機發光二極體。通過將光譜範圍擴展到700-1000 nm，成功地擴展了帶寬。

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並實現了基於解決方案的有機發光二極體有史以來最快的數據速度。其研究成果發表在《光-科學與應用》期刊上，描述了這種新型OLED為新的物聯網(IoT)連接以及可穿戴和植入式生物傳感器技術創造了機會。該項目由紐卡斯爾大學、倫敦大學學院、倫敦納米技術中心、有機化學研究所（波蘭科學院(波蘭華沙)和納米結構材料研究所）國家研究理事會(CNR-ISMN，義大利博洛尼亞)合作完成。

可見光通信技術，獲得突破：實現高達2.2Mb/s的數據傳輸速率

紐卡斯爾大學智能傳感和通信組的通信學講師保羅·黑格博士是研究小組的成員，領導了信號實時傳輸的開發，以儘可能快的速度傳輸信號，通過使用內部開發的信息調製格式實現了這一點，達到了大約2.2Mb/s。這是研究團隊首次開發出不含重金屬的高效長波長(遠紅/近紅外)聚合物LED，這是有機光電子界長期面臨的研究挑戰。實現如此高的數據速率為將可攜式、可穿戴或植入式有機生物傳感器集成到可見光/近可見光通信鏈路中打開了機會。

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對更快數據傳輸速度的需求，正在推動可見光通信(VLC)系統中發光器件的普及。LED有多種用途，用於照明系統、行動電話和電視顯示器。雖然有機發光二極體沒有無機發光二極體和雷射二極體提供相同的速度，但它們的生產成本更低，可回收利用，更可持續。研究通過開創性設備實現的數據速率足夠高，足以支持室內點對點鏈路，並支持物聯網應用。

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研究人員強調在沒有計算複雜且耗電均衡器的情況下，實現這樣的數據速率可能性。由於有機發光二極體的有源層不含有毒重金屬，新的可見光通信(VLC)裝置有望集成可攜式、可穿戴或植入式有機生物傳感器。可見光通信(VLC)是一種依賴於光強度調製的無線技術，有可能改變物聯網(IoT)連接的規則。然而，可見光在非透明介質中的穿透深度較低，阻礙了可見光通信的發展。現在一種解決方案是將操作擴展到「幾乎(在)可見」的近紅外區域。

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因此，考慮到生物組織的近紅外半透明，還使得 在光子生物應用中成為可能，同時方便地保留殘留的紅色發射，以幫助簡單的通過肉眼檢查來檢查鏈路的可操作性。新研究的是一種新型遠紅/近紅外有機電致發光二極體(OLED)，其發射範圍為6 5-80 0 nm，外量子效率在該光譜範圍內名列前茅。利用這些有機發光二極體，其數據傳輸速率達到2.2Mb/s，滿足物聯網和生物傳感應用的要求。

可見光通信技術，獲得突破：實現高達2.2Mb/s的數據傳輸速率

博科園｜研究/來自：紐卡斯爾大學

參考期刊《光-科學與應用》

DOI: 10.1038/s41377-020-0314-z

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